Paraglider

Ein Gleitschirm im Flug

Gleitschirm am Boden, vor dem Start

Gleitschirme sind spezielle, zum Gleitsegeln, Gleitschirmfliegen bzw. Paragleiten (abgeleitet von engl. Paragliding) gebaute und genutzte Luftsportgeräte. In Deutschland ist für Gleitschirm auch der umfassendere Begriff Gleitsegel üblich, in Österreich hingegen Paragleiter.

Rechtliche Einordnung

In Deutschland gehören Gleitschirme luftrechtlich zur Luftfahrzeugklasse der Luftsportgeräte und stellen dort die eigene Ordnung der Gleitsegel. Jegliche Gleitsegel mit Motor (siehe Motorschirme) sind ebenfalls Luftsportgeräte, fallen aber in die Ordnung und den Bestimmungen der Ultraleichtflugzeuge.

In Österreich ist der Gleitschirm mit anderen Luftfahrzeugen rechtlich gleichgestellt.

Geschichte

Studie der NASA, 1992

Ein Gleitschirm von 1988. Man beachte die Eintrittsöffnungen von damals, im Vergleich zu heutigen Gleitschirmen. Ebenso sollte das damals verwendete Gurtzeug beachtet werden.

Die ersten Ideen zu einem Fluggerät, das komplett aus Textilien besteht, wurden bereits 1948 vom NASA-Ingenieur Francis Rogallo in einem Patent skizziert. Dieses beschreibt „nach vorne offene Stoffröhren, parallel nebeneinander angeordnet und durch den Fahrtwind aufgeblasen, eine Tragfläche bildend“. Konkrete Umsetzungen dieser Idee durch Rogallo sind jedoch nicht bekannt. Erst in den Jahren 1991 - 1996 wurde im Projekt Spacewedge der Einsatz von Gleitschirmen zur gesteuerten Landung der Rückkehrkapseln von Raumflugkörpern experimentell untersucht.

Als erster echter Gleitschirm gilt der einflächige Sailwing von David Barish von 1965.

Heutige Gleitschirme beruhen jedoch aufgrund der Geschichte des Gleitsegelfliegens und der dabei eingesetzten Schirmarten ebenso wie die heute im Fallschirmsport üblichen Fallschirme auf dem zweiflächigen mehrzelligen Parafoil-Fallschirmkonzept von Jalbert. Fallschirme und Gleitschirme haben sich mittlerweile aufgrund aerodynamischer und technischer Anpassungen an die speziellen Anforderungen der jeweiligen Sportart so weit auseinanderentwickelt, dass ein Fallschirm für Bergstarts heute grundsätzlich ebenso ungeeignet ist, wie ein Gleitschirm für Fallschirmabsprünge.

Die jüngste Entwicklung im Gleitschirm-Bereich repräsentiert das Speed Flying, bei dem die Fläche der Schirme stark verkleinert wurde, um dadurch eine größere Geschwindigkeit erreichen zu können.

Aufbau

Schematischer Aufbau eines Gleitschirms:
1 Obersegel, 2 Untersegel, 3 Profilrippen geben dem Schirm das gewünschte Profil, 4 Zugbänder leiten die Kräfte vom Obersegel innerhalb der Gleitschirmkappe an die Aufhängungspunkte der Leinen, 5 Galerieleinen, 6 Fangleinen, 7 Stammleinen, 8 Tragegurte

Einzelteile des Beschleunigers:
1 Tragegurten, 2 Verbindung zum Gurtzeug, 3 Verbindung zum Beschleuniger, 4 Flaschenzugsystem, 5 Umlenkrollen, 6 und 7 Zugbänder

Wirkungsweise des Beschleunigers

Ein Gleitschirm besteht aus einer sog. Kappe, die durch Fangleinen mit einem Gurtzeug verbunden ist.

Schirmkappe

Die Kappe, auch Kalotte genannt, ist eine näherungsweise elliptische Tragfläche aus Nylon-Stoff, der durch die sogenannte Ripstop-Technik besonders reißfest gewebt ist. Für eine bessere Luftundurchlässigkeit ist das Gewebe zusätzlich beschichtet, üblicherweise auf Silikonbasis. Dies schützt zudem das Material gegen mechanische Beanspruchung und UV-Licht-bedingte Alterung.

Die Kappe besteht aus einem Ober- und einem Untersegel und ist in zahlreiche Kammern in Längsrichtung unterteilt. Die hintere Seite einer solchen Kammerzelle ist zugenäht, an der Vorderseite befindet sich die Eintrittskante, durch die die einzelnen Kammern beim Aufziehen des Gleitschirms mit Luft gefüllt werden. Durch den entstehenden Staudruck wird die Kappe versteift, so dass ein möglichst optimales Flügelprofil entsteht, an welchem eine Luftströmung anliegt und Auftrieb erzeugt. Nebeneinanderliegende Kammerzellen sind durch Öffnungen, die Cross-Ports, miteinander verbunden und gleichen den Staudruck innerhalb der gesamten Kappe aus. Je breiter die Kappe bei abnehmender Tiefe wird (zunehmende Streckung), desto aggressiver ist ihr Flugverhalten und desto anspruchsvoller ist sie zu fliegen. Eine hohe Streckung bringt eine erhöhte Leistungsfähigkeit mit sich, was vor allem im Wettkampfsport genutzt wird.

Leinen

Die von der Segelunterseite in mehreren Ebenen herablaufenden Galerieleinen werden zu Stammleinen zusammengeführt, die wiederum in Leinenschlösser eingehängt und mit dem jeweiligen linken und rechten Gurtband verbunden sind. Über diese Gurtbänder, auch Tragegurte genannt, wird der Gleitschirm mittels Karabinern mit dem Gurtzeug des Piloten verbunden. Gesteuert wird ein Gleitschirm durch je eine Steuerleine auf der linken und rechten Seite, deren Galerieleinen (Bremsspinne) die Hinterkante des Gleitschirms herunterziehen und somit den Schirm einseitig anbremsen, was einen Kurvenflug zur Folge hat. Ebenso kann der Pilot im Gurtzeug durch eine Gewichtsverlagerung zur Seite steuern bzw. den Kurvenflug verstärken.

Als Fangleinen werden zumeist Aramid- oder Dyneema-Leinen mit einem Kerndurchmesser von ca. 0,6 bis 2,0 mm verwendet. Diese Kunstfasern haben trotz dünnen Durchmessers eine hohe Reißfestigkeit. In Seriengeräten sind diese Leinenkerne durch eine weitere Textilummantelung vor UV-Licht und mechanischer Beanspruchung geschützt. Bei Wettkampfschirmen wird, zugunsten des geringeren Luftwiderstandes, häufig auf die Ummantelung verzichtet.

Beschleuniger

Durch ein Beschleunigersystem können die Leinen auf der Vorderseite des Flügelprofils verkürzt werden. Die damit verbundene Verkleinerung des Anstellwinkels führt zu einem schnelleren Flug bei gleichzeitig größerem Höhenverlust.

Technische Daten

Die Kappe von einsitzigen Gleitschirmen hat eine ausgelegte Fläche von ca. 20 bis 35 m² und eine Spannweite von 10 bis 13 m. Gleitschirme für den Tandemflug haben eine Fläche von bis zu 43 m².

Gleitschirmmodelle werden in mehreren Größen für verschiedene Gewichtsbereiche angeboten. Das minimal und maximal zulässige Fluggewicht ist bei zugelassenen Geräten vom Hersteller vorgegeben. Es liegt zwischen 55 kg bei Schirmen mit kleiner Fläche und endet bei einsitzigen Gleitschirmen bei ca. 130 kg, Tandemschirme können bis zu 250 kg in die Luft bringen. Das Fluggewicht berücksichtigt das Gewicht des Piloten (inkl. Bekleidung), Gurtzeug, Gleitschirmkappe, Rettungsgerät, Packsack und sonstige mitgeführten Dinge. Für die Ausrüstung ist mit etwa 15-25 kg zu rechnen.

Bei maximaler Zuladung eines Gleitschirms wird die höhere Flächenbelastung (kg/m²) in Vorwärtsgeschwindigkeit umgesetzt. Daraus resultiert leider auch eine größere Sinkgeschwindigkeit. Der Schirm reagiert dafür schneller auf Steuerimpulse, er wird dynamischer, „giftiger“. Vor allem beim Gleitschirm-Akro ist diese Eigenschaft sehr erwünscht, so dass diese Piloten vielfach am oberen Ende des Gewichtsbereichs oder gar über dem Gewichtslimit fliegen.

Beim Minimalgewicht folgt daraus eine kleine Flächenbelastung des Schirms. Der Gleitschirm hat zwar eine geringere Sinkgeschwindigkeit aber auch eine geringere Vorwärtsgeschwindigkeit und zeigt eher eine instabile Flugbahn, die ständig mittels Steuerimpulsen stabilisiert werden muss.

Zulassung und Klassifizierung

Gleitschirme müssen in Deutschland und Österreich von einer anerkannten Prüfstelle "zugelassen" sein, bevor mit ihnen geflogen werden darf. In der Schweiz ist das nur für Gleitschirme, die während der Ausbildung und an Prüfungen verwendet werden, nötig. In anderen Ländern besteht diese Verpflichtung nicht.

Zulassung

Gleitschirme gehören in Deutschland üblicherweise zu den nichtzulassungspflichtigen Luftsportgeräten nach LuftGerPV § 10a, für die statt der "Zulassung" eine Musterprüfung durch eine LBA-anerkannte Musterprüfstelle erfolgt. Der Hersteller führt dann an jedem hergestellten Gleitschirm eine Stückprüfung durch und bestätigt die Übereinstimmung mit dem geprüften Muster.

Im Rahmen der Musterprüfung werden Gleitschirme verschiedenen Belastungstests ausgesetzt. Weiter werden die Schirme in Klassen eingeteilt, die unterschiedliche Ansprüche an das Pilotenkönnen stellen. Dabei werden von speziell ausgebildeten Testpiloten verschiedene vordefinierte Flugsituationen forciert und die Reaktion des Schirmes darauf geprüft. Diese Klassifizierung der Fluggeräte ist zwar nur in wenigen Ländern Pflicht, hat sich aber als Geräteeinstufung in vielen Ländern durchgesetzt.

Ähnlich wie Automobile müssen in einigen Ländern (z. B. Deutschland und Österreich) Gleitschirme in regelmäßigen Abständen überprüft werden. Das Nachprüfintervall beträgt üblicherweise 2 Jahre und wird vom Hersteller individuell festgelegt. Hierbei wird das Fluggerät auf Beschädigungen, erforderliche Luftundurchlässigkeit des Tuchs sowie Länge und Festigkeit der Leinen überprüft.

In Deutschland ist nach den vom Hersteller vorgegebenen Anweisungen durch den Halter oder in dessen Auftrag nachzuprüfen oder nachprüfen zu lassen. Der Halter ist für die rechtzeitige und vollständige Durchführung der Prüfungen verantwortlich. .^[1]

In der Schweiz ist ein solcher Test nicht vorgeschrieben und es liegt alleine in der Verantwortung des Piloten, sein Fluggerät in Stand zu halten.^[2] Auch das Mitführen eines Notschirms und das Tragen eines Helms ist gesetzlich nicht vorgeschrieben.

Klassifizierung nach Lufttüchtigkeitsforderungen (LTF)

Gleitschirme vor Alpenkulisse

Zur Klassifizierung von Gleitschirmen werden von Testpiloten verschiedene Flugmanöver erflogen und mit Noten von 1 (einfach) bis 3 (anspruchsvoll) bewertet. Dies erfolgt jeweils im beschleunigten und unbeschleunigten Flugzustand sowie mit minimaler und maximaler Anhängelast des Schirms. Die jeweils höchste Note bestimmt die Gesamtklassifizierung. Für den Schulungsbetrieb in Deutschland und Österreich sind lediglich Schirme der Kategorie 1 und „gutmütige“ 1-2er zulässig.

• LTF 1 Für Anfänger geeignete Schirme, Gleitschirme mit einfachem, weitgehend fehlerverzeihendem Flugverhalten.
• LTF 1-2 Gleitschirme mit gutmütigem Flugverhalten. Die meisten Gleitschirme werden von den Herstellern für diese Klasse konzipiert. Wobei diese größte Klasse zweigeteilt ist in Schulungstaugliche und die eher sportlichen.
• LTF 2 Gleitschirme mit anspruchsvollem Flugverhalten und dynamischen Reaktionen auf Störungen und Pilotenfehler.
• LTF 2-3 Gleitschirme mit sehr anspruchsvollem Flugverhalten und heftigen Reaktionen auf Störungen und geringem Spielraum für Pilotenfehler, setzt längere Erfahrung und regelmäßige Flugpraxis voraus.
• LTF 3 Gleitschirme mit sehr anspruchsvollem Flugverhalten und sehr heftigen Reaktionen auf Störungen und geringem Spielraum für Pilotenfehler. Für Piloten mit überdurchschnittlich hohem Pilotenkönnen.

Für die Kategoriebezeichnungen war statt "LTF" früher "DHV" üblich, da es damals nur eine Prüfstelle, die des DHV gab.

Geräte der oberen Klassen (2-3, 3) sind nur besonders routinierten Piloten zu empfehlen. Es werden ohnehin nur wenige Geräte für diese Klassifizierung durch die Musterzulassung geschickt. Wettkampfschirme haben meist keine Zulassung, sondern werden im Rahmen einer Breitenerprobung geflogen. Die Qualifikation hierzu müssen interessierte Piloten gesondert nachweisen.

Die Klassifizierung richtet sich ausschließlich nach der Flugsicherheit und nicht nach Leistungsmerkmalen. Es ist durchaus normal, dass sogenannte Einsteigerschirme Turbulenzen in der Luft durch Dämpfung „vernichten“, während Gleitschirme einer höheren Klasse hierbei kaum Höhenverlust zeigen aber dafür anfälliger für Einklapper sind. Höher eingestufte Gleitschirme verfügen in der Regel über bessere Leistungsmerkmale wie besseres Gleiten und höhere Maximalgeschwindigkeit.

Klassifizierung nach AFNOR - CEN

Ein alternatives Prüfungsverfahren für Gleitschirme ist die Prüfung nach AFNOR (Association française de Normalisation). Hier werden Gleitschirme unterteilt in die Klassen Standard, Performance und Competition. Diese Zertifizierung ist ähnlich der oben beschriebenen nach LTF. Sie ist vor allem in der französisch- und englischsprachigen Fliegerwelt verbreitet, wird jedoch in Deutschland nicht anerkannt.

Die AFNOR Prüfung soll im Laufe des Jahres 2006 durch die europäische CEN-Norm ersetzt werden. In Deutschland wird diese Norm die bestehende LTF voraussichtlich nicht ersetzen.

Leistung

Gleitschirm nach dem Start

Geschwindigkeit

Ein moderner Gleitschirm hat einen Geschwindigkeitsbereich von ca. 22 bis 55 km/h, wobei die Trimmgeschwindigkeit, also die Geschwindigkeit bei offener Bremse und bestem Gleiten, zwischen 32 und 40 km/h liegt. Durch gleichzeitiges Ziehen beider Steuerleinen wird das Segel an der Hinterkante nach unten gewölbt. Hierdurch lässt sich die Fluggeschwindigkeit auf 22 bis 25 km/h vermindern. Kleinstes Sinken findet bei 25 bis 32 km/h statt. Hochleister für den Wettkampf fliegen im beschleunigten Zustand sogar bis zu 70 km/h.

Diese Geschwindigkeiten beziehen sich in Relation zur umgebenen Luft (true air speed). Die Geschwindigkeit über Grund (ground speed) ist von den Luftbewegungen, wie Gegenwind oder Rückenwind, abhängig.

Gleitleistung

Die Gleitleistung moderner Gleitsegel der Serienklasse liegt bei etwa 1:9,5^[3]. Das heißt, ein Meter Höhe wird in 9,5 Meter horizontale Strecke umgesetzt. Wettkampfschirme erreichen fast ein Gleitverhältnis von 1:10, liegen damit aber deutlich hinter Hängegleitern (bis zu 1:20 - Starrflügler) und Segelflugzeugen (bis zu 1:70). Die minimale Sinkgeschwindigkeit liegt bei 1,0 m/s, im Trimmflug ist diese um ca. 0,3 m/s höher.

Distanzen

Flüge von über 100 Kilometern sind heute unter Ausnutzung von Thermik nicht ungewöhnlich, es wurden schon Distanzen von über 500 Kilometern geflogen^[4] (siehe Streckenfliegen).

Sicherheit

Gleitschirmlandeplatz in den Alpen (Wasserauen, Schweiz)

In einigen Ländern wie Deutschland, Österreich und der Schweiz ist es grundsätzlich vom Gesetzgeber vorgeschrieben, vor dem selbstständigen Fliegen eine Schulung zu absolvieren. In anderen Ländern wie beispielsweise Frankreich besteht für das Gleitschirmfliegen keine Scheinpflicht. Der Gleitschirmsport wird in der Regel nicht als Risikosportart eingestuft. Um Gefahrensituationen entgegen zu treten, ist es wichtig, sich über die Wettersituation und die Eigenheiten des Fluggeländes zu informieren. Je nach Wetterlage sind bestimmte Fluggebiete vorzuziehen oder sogar zu meiden.

Wind

Bei Windgeschwindigkeiten ab ca. 30 km/h kommt man an die Eigengeschwindigkeit normaler Gleitschirme (unbeschleunigt). Ein Zunehmen des Windes hat einen Rückwärtsflug (relativ zum Erdboden) zur Folge.

Wenn Wind frontal auf einen Hang trifft, wird die Luftströmung in der Regel nach oben abgelenkt. Dieser sogenannte dynamische Aufwind kann zum Höhengewinn genutzt werden. Kräftiger Wind kann insbesondere in Bodennähe starke Turbulenzen mit sich bringen, weshalb ein Mindestabstand zum Geländerelief empfohlen wird. Im Lee von Hügeln, Anhöhen oder anderen Hindernissen können sich Rotoren bilden, die zu Turbulenzen und starkem Höhenverlust führen können. Diese Bereiche sind beim Gleitschirmfliegen zu meiden.

Kosten

Neue Gleitschirme kosten zwischen 2.000 und 4.000 Euro, zusammen mit dem Rest einer Ausrüstung sind circa 3.000 bis 5.000 Euro zu rechnen. Gebrauchte Gleitschirme und Ausrüstungen werden je nach Alter und Zustand günstiger gehandelt.

Siehe auch

Gleitsegel, Gleitschirmfliegen, Rettungsfallschirm, Hängegleiter, Gleitfallschirm, Thermik, Flugmanöver und Flugzustände (Gleitschirm)

Einzelnachweise

1. ↑ LuftGerPV § 14
2. ↑ Verordnung über Luftfahrzeuge besonderer Kategorien, Art. 2 Luftfahrzeugregister und Lufttüchtigkeit
3. ↑ Tabelle mit Gleitzahlen von zwischen 2005 und 2008 hergestellten Gleitschirmmodellen
4. ↑ Die Auflistung des Weltrekordflugs von Nevil Hullet bei der FAI

Literatur

• Toni Schlager, Gleitschirmfliegen, Das Praxisbuch für Anfänger und Profis, Bruckmann Verlag, München 2006, ISBN 3-7654-4503-7 (Flugpraxis, Theorie, Streckenfliegen, Groundhandling, Windenschlepp, Luftrecht D,A,CH)
• Peter Janssen, Karl Slezak, Klaus Tänzler: Gleitschirmfliegen, Theorie und Praxis, 15. aktualisierte Auflage, Nymphenburger Verlag, München 2007, ISBN 978-3-485-01111-2
• Thomas Ulrich, Rasso Knoller, Claudia Frühwirth: Gleitschirmfliegen, Steiger Verlag, Augsburg 1999, ISBN 3-89652-166-7
• Carsten Peter, Toni Schlager: Gleitschirmfliegen, vom Anfänger zum Profi Bruckmann Verlag, München 2003, ISBN 3-7654-3834-0 (mit Flugpraxis und Theorie)
• Burkhard Martens: Das Thermikbuch für Gleitschirm- und Drachenflieger, 1. Auflage 2005, Eigenverlag, ISBN 3-00-015761-1
• Burkhard Martens: Das Streckenflugbuch für Gleitschirm- und Drachenflieger, 1. Auflage 2007, Eigenverlag, ISBN 978-3-00-020067-0
• Gleitschirm, Zeitschrift für Gleitschirmflieger, Thermik Verlag, A-Wels

Weblinks

Hintergrundwissen

• Physikalische Grundlagen 1 (pdf)
• Physikalische Grundlagen 2 (pdf)
• Physikalische Grundlagen 3 (pdf)
• Facharbeit: Physik des Gleitschirmfliegens (pdf)

Verbände

• Deutscher Hängegleiter-Verband e. V. (DHV) [1]
• Schweizerischer Hängegleiter-Verband (SHV) [2]
• Österreichischer Aero Club (ÖAeC) [3]

Sonstiges

• P@r@2000 - Überblick über die meisten aktuellen und historischen Gleitschirmflügel (in franz., engl.)
• ukhu - Fotos alter Gleitschirme, z. B. Ailes de K und ITV Saphir. (in franz.)